HAJAUTETTUJEN ENERGIAMUOTOJEN TEKNISTALOUDELLINEN POTENTIAALI SUOMESSA TEAS-HANKE: ENERGIA- JA ILMASTOPOLITIIKAN TOIMET EU2030 TAVOITTEISIIN

Transkriptio

1 HAJAUTETTUJEN ENERGIAMUOTOJEN TEKNISTALOUDELLINEN POTENTIAALI SUOMESSA TEAS-HANKE: ENERGIA- JA ILMASTOPOLITIIKAN TOIMET EU2030 TAVOITTEISIIN Hajautetun tuotannon seminaari

2 SISÄLTÖ Pöyryn TEAS-selvitys hajautetun tuotannon potentiaalista Aurinkosähkön potentiaali ja kannattavuus Hajautettujen uusiutuvien lämmitysmuotojen taloudellisuus Johtopäätöksiä PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 2

3 Työvaiheen avainkysyvykset PÖYRYN SELVITYS HAJAUTETUN TUOTANNON POTENTIAALISTA JA SEN TOTEUTUMISESTA Hanke on osa TEAS-selvitystä Energia- ja ilmastopolitiikan toimet EU2030 tavoitteiden saavuttamiseksi 1 2 Hajautetun tuotannon potentiaali, kustannukset ja vaikutukset Hajautetun tuotannon potentiaalin toteutuminen markkinaehtoisesti 3 Uusiutuvan energian ja hajautetun tuotannon edistämiskeinot Vaihe 1 Vaihe 2 Vaihe 3 Mikä on hajautetun paikallisen energiatuotannon potentiaali ja vaikutukset Suomessa? Mikä on vaikutus koko energiajärjestelmän kannalta? Mitkä ovat hajautetun energian tuotannon kustannustehokkaimmat ja parhaat teknologiat ja ratkaisut sekä polttoaineet? Mikä on hajautetun energiantuotannon kannattavuus ja houkuttelevuus erilaisille toimijoille? Miten hajautetun tuotannon potentiaali lähtee toteutumaan perusskenaariossa? Mitkä ovat tärkeimmät esteet hajautetun tuotannon yleistymiselle erilaisten tuotantomuotojen osalta? Minkälaisilla eri hallinnonalojen ohjausmenetelmillä ja toimenpiteillä voidaan edistää hajautetun tuotannon yleistymistä erilaisissa käyttökohteissa ja erilaisten tuotantomuotojen osalta? Miten erilaiset tukijärjestelmät soveltuvat hajautetulle tuotannolle? PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 3

4 AURINKOSÄHKÖN POTENTIAALI JA KANNATTAVUUS PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 4

5 KIINTEISTÖKOHTAISEN AURINKOSÄHKÖN POTENTIAALIN MÄÄRITTELY Teoreettinen aurinkosähkön tuotantopotentiaali Suomessa on arviolta noin 14 GW kattopinta-aloja hyödyntäen ja huomioiden rajoitteet mm. ilmansuunnissa ja kattorakenteissa. Taloudellinen potentiaali jää selvästi pienemmäksi, sillä aurinkosähköinvestointien kannattavuus riippuu voimakkaasti mahdollisuudesta hyödyntää sähkö omassa käytössä. Pientuottajan oletetaan käyttävän kaiken mahdollisen paneelin tuotannon itse ja myyvän ylijäämätuotannon verkkoon Pientuottaja saa säästöä omaan käyttöön menevästä tuotannosta pistorasiahinnan verran ja tuloa verkkoon myytävästä osuudesta 0,4 1,5 0,2 0,1 0,4 0,3 0,8 1,3 Aurinkosähkön teoreettinen potentiaali kattopinta-aloja hyödyntäen -GW- 1 0,7 7,5 Erilliset pientalot Rivi- ja ketjutalot Asuinkerrostalot Liikerakennukset Toimistorakennukset Liikenteen rakennukset Hoitoalan rakennukset Arvioitu teoreettinen potentiaali ei ota huomioon maa-asennuksia (esim. maatiloilla on suuri potentiaali aurinkovoiman maa-asennuksille) PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 5

6 HAJAUTETTUJEN TUOTANTOMUOTOJEN HYÖDYNTÄMISTAVAT Markkinatilanne, teknologiakehitys ja ohjauskeinot vaikuttavat siihen, mikä on hajautetun tuotannon taloudellinen potentiaali Pientuotannon myynti verkkoon Pientuotannon oma käyttö Älykotiratkaisut Sähkön varastointi Aurinkosähkön suora syöttäminen verkkoon (syöttötariffi) Kulutus katetaan verkosta erikseen Oman tuotannon ja kulutuksen netottaminen Ylijäämä tasataan verkkoon Älylaitteet ohjaavat kulutuksen ajoitusta Kulutus siirretään hetkille, jolloin oma tuotanto on käytettävissä Oman tuotannon ylijäämä varastoidaan akkuihin Yölle ajoittuva kulutus voidaan kattaa omalla tuotannolla Aurinkoenergian tuotanto Optimoitu kuorma Varastoitu Oma tuotanto Kuorma Oma käyttö Optimoitu Oma käyttö Käyttö yöllä PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 6

7 /MWh AURINKOSÄHKÖJÄRJESTELMIEN HINTAKEHITYS Pitkällä aikavälillä aurinkosähköjärjestelmien investointikustannusten odotetaan laskevan tasolle ~1 EUR/W. Samaan aikaan kuluttajan maksaman sähkölaskun oletetaan nousevan, jolloin investoinnin kannattavuus paranee. Aurinkosähköjärjestelmien yksikköhintakehitys 4,5 4,0 Sähkön myyntihinnan ja siirtohinnan kehitys (2016 verotaso) Hintakehitys ( /W) 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 Fortum 2.3 kw Vattenfall 5.2 kw ALV Sähkövero Siirto Energia 0,5 20 0, PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 7

8 IRR AURINKOSÄHKÖINVESTOINNIN KANNATTAVUUS PIENTALOLLE Kiinteistötyypeistä pientaloissa on suurin potentiaali aurinkosähkön pientuotannolle. Kannattavuuden odotetaan paranevan selvästi lähivuosina. Aurinkosähköjärjestelmän IRR:n kehitys pientalolle 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% Pientaloissa pistorasiahinnalla on suuri vaikutus aurinkopaneeli investoinnin kannattavuuteen Siirtohinnan poistaminen lasketuista hyödyistä (esim. kiinteä kulutuksesta riippumaton siirtohinta) laskee sisäistä korkokantaa noin 2 %- yksikköä Investoinnin kannattavuus voi täten muuttua rajusti jos pistorasiahinta muuttuu 0% PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 8

9 IRR AURINKOSÄHKÖINVESTOINNIN KANNATTAVUUS TOIMISTORAKENNUKSILLE JA LIIKERAKENNUKSILLE Toimisto- ja liikerakennuksille aurinkopaneeli-investoinnit ovat kannattavia jo 2016 Aurinkosähköjärjestelmän IRR:n kehitys toimistorakennuksille 20% 16% 12% Kannattavuuden takana on ennen kaikkea paneeliinvestoinnin arvonlisäverottomuus sekä mahdollisuus mitoittaa suuretkin paneelit siten, että oman käytön osuus on suuri 8% 4% 0% Näillä tyyppiryhmillä investoinnin IRR-vaatimukset ovat todennäköisesti huomattavasti korkeammat kuin kuluttajilla PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 9

10 Litium-ioniakkujen kustannuskehitys ( /kwh) KULUTTAJAN AKKURATKAISUT AURINKOSÄHKÖN YHTEYDESSÄ Nykyisen oppimiskäyrän mukainen kustannusten lasku ei vielä riitä tekemään akkujen liittämisestä aurinkopaneelituotannon yhteyteen kannattavaa Suomessa Litium-ioniakkujen kustannuskehitys Lisäämällä akku aurinkopaneelijärjestelmään voidaan kasvattaa säästöjä varastoimalla päiväsaikaan tuotettu energia myöhempää käyttöä varten Pöyryn mallinnuksen perusteella akun lisääminen järjestelmään pienentää kannattavuutta, eli lisäsäästöt eivät riitä kattamaan akun investointikustannuksia Investoinnin kannattavuus paranee ajan kuluessa ja kustannusten laskiessa, mutta se ei riitä tekemään investoinnista kannattavampaa suhteessa pelkkään aurinkosähköjärjestelmään. Akkuja on mahdollista käyttää myös kysyntäjouston lähteinä. PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 10

11 MW KIINTEISTÖKOHTAISEN AURINKOSÄHKÖN MARKKINAEHTOINEN KEHITYSPOLKU VUOTEEN 2030 Mikäli aurinkosähköinvestoinnit toteutuisivat samoilla IRR-arvoilla kuin maalämpöpumput, kasvaisi aurinkosähkön tuotanto noin 700 MW:iin tarkastelluissa kiinteistötyypeissä Tuotannon kehityspolku, kumulatiivinen kapasiteetti Toimistot ja liikerakennukset Kerrostalo kapasiteetti Pientalo kapasiteetti PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 11

12 HAJAUTETTUJEN UUSIUTUVIEN LÄMMITYSMUOTOJEN TALOUDELLISUUS PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 12

13 /MWh KIINTEISTÖJEN LÄMMITYSVAIHTOEHTOJEN KUSTANNUKSET Suomessa on suuri määrä öljylämmitettyjä kiinteistöjä, joissa voitaisiin siirtyä kestävämpiin kiinteistökohtaisiin lämmitysmuotoihin - Monissa kiinteistötyypeissä tämä on myös kannattavaa järjestelmän uusimisen tullessa ajankohtaiseksi. Sähköstä ja fossiilisista polttoaineista vaihtoehtoisiin lämmitysratkaisuihin siirtymisen kannattavuus vuonna Pientalo Rivitalo Kerrostalo O&M Energiakustannus Investointikustannus Revisiokustannus Järjestelmän uusiminen Aurinkolämpöinvestointi päälämmitysjärjestelmän rinnalle tuo kustannussäästöjä järjestelmästä riippuen etenkin suuremman kokoluokan kiinteistöissä PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 13

14 /MWh LÄMMITYSJÄRJESTELMIEN KUSTANNUSTEN KEHITTYMINEN Lämpöpumppujen ja aurinkolämmön taloudellinen kannattavuus kasvaa merkittävästi tulevaisuudessa mikäli fossiilisten polttoaineiden ja sähkön hinnat nousevat Eri lämmitysjärjestelmien kustannuskehitys kerrostalokiinteistössä PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 14

15 JOHTOPÄÄTÖKSET PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 15

16 JOHTOPÄÄTÖKSIÄ Kiinteistökohtaisen aurinkosähkön teknistaloudellinen potentiaali on Suomessa merkittävä, ja osa potentiaalista toteutuu varmasti. Aurinkosähköinvestoinnit eivät kuitenkaan toteudu pelkän kannattavuuden ajamana ja kehityksen nopeuteen liittyy epävarmuutta. Aurinkosähköinvestointien taloudellisuus syntyy säästöstä sähkön verkosta ostosta, ns. pistorasiahinnasta, ja muutokset pistorasiahinnassa vaikuttavat kannattavuuteen merkittävästi. Lämpösektorilla maalämpö- ja muut lämpöpumppuratkaisut ovat houkutteleva vaihtoehto korvata öljyä ja suoraa sähkölämmitystä. Alhainen öljyn hinta voi kuitenkin hidastaa kehitystä. Aurinkolämpö voidaan kannattavasti ottaa muiden lämmitysmuotojen rinnalle lämmitysjärjestelmää uusiessa. PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 16

17 ENERGIASEKTORILLA OLLAAN SIIRRYTTY UUTEEN MAAILMAAN Uudessa hybridimaailmassa tarvitaan uudenlaisia toimintamalleja Kysyntä kasvaa Vanha, keskitetty maailma Vahvat kansalliset politiikat Sähköä tuotetaan suurissa tuotantolaitoksissa kysyntälähtöisellä tuotantomallilla Sähkön siirtosuunta verkossa on tarkasti määritelty tuotannosta kulutukseen Kuluttajat ovat tuskin kiinnostuneita energialaskustaan Investoinnit voimalaitoksiin ja infrastruktuuriin ovat lähes aina kannattavia sijoittajille Energiayhtiölähtöiset liiketoimintamallit takasivat hyvän tuloksen Riski kysynnän laskuun Globaali kestävyystrendi Uusi, hybridimaailma Rajojen yli vaikuttava politiikkavetoiset muutokset johtavat muuttuviin tai uusiin markkinalogiikoihin Uusiutuva ja hajautettu tuotanto vaikuttaa energiayhtiöihin merkittävästi Vanhojen voimalaitosten alenevat käyttöasteet Monimutkaisempi tasapainottaminen kysynnän ja tuotannon välillä Uudet (teknologialähtöiset, digitaaliset) liiketoimintamallit valtaavat lisää markkinaosuutta PÖYRY MANAGEMENT CONSULTING OY JENNI PATRONEN 17

18